OPPDRAG Flomsonevurdering Beverøya camping OPPDRAGSNUMMER 22275001 OPPDRAGSLEDER Anne Bjørkenes Christiansen OPPRETTET AV Anne Bjørkenes Christiansen DATO TIL KOPI TIL Beverøya Camping ved Astrid Kaasa Søndergaard Rickfelt AS ved Stine Nyheim Folserås Flomvurdering Beverøya Camping Beverøya Camping, ved Astrid Kaasa, har gitt Sweco i oppdrag å gjøre en flomvurdering for området ved Beverøya camping ved Bøelva i Bø kommune. Oppdraget omfatter (ref tilbud datert 18.04.2016): Flomberegning: Kontroll og oppdatering av flomberegninger for Bøelva ved Beverøya camping. Det vil bli utført flomfrekvensanalyse for flere vannmerker i regionen. Oppbygging av modellen Hec Ras med detaljerte profiler av elvestrekningen evt oppsett av 2D modell for Bøelva og elvebreddene. Kalibrere modell med detaljerte profiler samt kjent flomstørrelse. Dette forutsetter at kjente flomstørrelser er tilgjengelig. Modellere Q200 samt Q200 + klimapåslag. Kartarbeid der middelflom, Q200 samt Q200+klimapåslag vises. I tillegg legges inn en sikkerhetsmargin på 0.5 meter. Utarbeide kort notat/rapport med grunnlag, modellbeskrivelse og resultater. 1 (15) 14 Sweco Norge AS
Figur 1 Oversiktskart I notat fra Norconsult datert 18.02.08 beskrives en vannlinjeberegning for Bøelva ved Rotebergmoen. Rotebergmoen ligger på andre side av elven i forhold til Beverøya camping. Nedbørfeltet til Bøelva ved Beverøya camping er 826 km 2 og effektiv sjøprosent er på 1,9%. Feltet varierer fra 1536 moh til 33 moh der 62% er skog, ca 20 % er snaufjell og resten hovedsakelig dyrket mark, myr og sjø. Årsnedbøren er 949 mm og spesifikk middelavrenning (1961-90) er på 18.2 l/s/km 2. Opplysningene er hentet fra NVEs program NEVINA. 2 (15)
Flomberegning I notatet fra Norconsult datert 18.02.08 er hydrologi og flomberegning beskrevet. Det er utført flomfrekvensanalyse av vannmerket 16.51.0 Hagadrag ved utløp av Seljordsvatnet og perioden mellom 1944-2007 er benyttet. Middelflom er funnet til 112,8 m 3 /s og Q200 flom er 315,4 m 3 /s. Flommene er modellert slik de er og ikke skalert for å vise flomstørrelsene ved Rotebergmoen eller Beverøya. Flomstørrelsene ønskes å kontrolleres. Dette gjøres ved å utføre flomfrekvensanalyse for flere vannmerker i området. Det velges å analysere på uregulerte perioder for vannmerker i nærheten. For følgende stasjoner er det utført flomfrekvensanalyser for årsflommer. Detaljene rundt flomfrekvensanalysen for stasjonene er ikke presentert i notatet. Tabell 1 Liste over vannmerker der det er utført ekstremverdianalyse Nr Navn Til-fra Ant år Areal [km 2 ] Spesifik avrenning [l/skm 2 ] Q Middelflom 16.66 Grosettjern 1949-2015 66 6.6 29.2 1.7 16.108 Gjevarvatn 1965-1983 18 33.3 17.0 9.2 16.122 Grovåi 1972-2015 43 42.7 19.2 20.9 16.32 Hjartsjø 1919-1958 39 214.5 59.3 16.104 Kilen 1962-1993 31 120.7 15.7 27.7 16.194 Kilen 1989-2015 26 118 15.7 24.1 16.128 Austbygdåi 1976-2015 39 344 25.5 78.3 16.193 Hørte 1961-2015 54 156.7 15.6 50.7 16.51 Hagadrag 1944-2015 71 727 18.7 115.7 De fleste er uregulerte serier, mens 16.51 Hagadrag er regulert fra 1944. Det er denne serien som ble benyttet i tidligere flomvurderinger. Ideelt sett bør uregulerte serier benyttes, men da denne serien ligger noen km oppstrøms aktuelt vurderingsområde og derfor representerer situasjonen ved Beverøya camping vil denne bli benyttet i de videre analysene. I forhold til analysene fra 2008 så er flomfrekvensanalysen utvidet til å gjelde fra 1944-2015 og utført med både log-normalfordeling og GEV-fordeling. Log-normalfordelingen gjengir flomstørrelsene bra opp til de største vannføringene. Herfra er GEV fordelingen best. 3 (15)
Figur 2 Frekvensanalysekurver 16.51 Hagadrag Det er valgt å presentere resultatene for flomfrekvensanalyse for 16.51 Hagadrag med både log-normal fordeling og med GEV fordeling. Tabell 2 16.51 Hagadrag. Flomfrekvensanalyse med log-normal og GEV fordeling Log-normal GEV Qmiddel 115.7 115.7 1 151.9 152.8 10 184.8 191.6 20 217.2 233.8 50 260.5 296.9 100 294.0 351.3 200 328.6 412.4 500 375.8 505.1 1000 413.0 585.6 4 (15)
Figur 3 Flomfrekvensanalyse 16.51 Hagadrag I 1987 ble det registrert en flomstørrelse på 341 m 3 /s ved 16.51 Hagadrag. Det er blitt opplyst fra NVE at dette antakelig var en 50-100 års flom og at 200 års flommen da vil være større enn dette (ref mail fra Astrid Flatøy 7 april 2016 til Kristin Karlbom Dahle i Bø kommune). I forhold til beregnet flomfrekvens med log-normal fordeling så tilsvarer denne flomstørrelsen et gjenntaksintervall på mellom 200-300 år og for en GEV fordeling en flomstørrelse med gjenntaksintervall på ca 90 år. Da tidsserien er på over 50 år (71 år) kan man i følge Retningslinjer for flomberegninger beregne Qmiddelflom og forholdet Q200/Qmiddelflom fra en to- eller tre-parameterfordeling. GEV fordelingen er en tre-parameterfordeling og kan benyttes her. Det står videre i retningslinjene at ved flomfrekvensanalyser velges vanligvis den fordelingen som gir best tilpasning til data, særlig de store flommene, ut fra en vurdering av tilpasning for flere fordelinger. For vannmerket 16.51 Hagadrag velges GEV-fordelingen, noe som gjør at flommen i 1987 tilsvarer en 90-års flom. Middelflom, QM, er beregnet for 16.51 Hagadrag til å være 115,7 m 3 /s. Skaleres denne til Beverøya camping med hensyn på areal og spesifikk avrenning så fås en middelflom lik 127,9 m 3 /s. 5 (15)
Tabell 3 Flomfrekvensfordeling vannmerket 16.51 Hagadrag og skalering til Beverøya Camping. 16.51 Hagadrag 1944-2015 Beverøya camping Log-normal GEV Log-normal GEV Q M 115.7 127.9 1 151.9 152.8 168.0 169.0 10 184.8 191.6 204.3 211.9 20 217.2 233.8 240.1 258.6 50 260.5 296.9 288.0 328.3 100 294.0 351.3 325.1 388.4 200 328.6 412.4 363.3 456.0 500 375.8 505.1 415.6 558.5 1000 413.0 585.6 456.7 647.5 Klimapåslag NVE anbefaler et klimapåslag på 20 % for rn 200-års flom i dette områådet på Østlandet, jf. f.eks. NVE Report No 5 fra 2011. I en mail fra NVE til Bø kommune 19.april 2016 sies det at «Hydrologen beregner klimapåslaget til å være minst 20% for begge vassdrag (red.: Bøelva og Bøevju). For Bøevju ser det ut til å være opp mot 40%. NVE anbefaler at en legger til klimapåslag når en beregner vannføring i vassdragene.» I den foreliggende beregningen for Bøelva ved Beverøya Camping er det lagt til grunn et klimapåslag på 20%. 16.51 Hagadrag Beverøya Camping Q M 115.7 127.9 Q 1987 341 377 Q 200 412 456 Q 200+klima 547 6 (15)
Modellering Følgende kartgrunnlag er mottatt og bearbeidet i Arc Gis 10.3. - kotehøyder 1 meter fra Stine Nyheim Folserås i Søndergaard Rickfelt AS, i koordinatsystem 22: UTM sone 32 basert på EUREF89 (ETRS89/UTM). - Oppmålte data data fra 2015. (Beverøya høyder.sos) Arc Gis er benyttet til å lage en terrengmodell for området. Tilgjengelig kartgrunnlag er benyttet sammen med innmålte punkter. I tillegg er elvebunnen simulert ved å senke selve elveterrenget. Flomforbygning nr 774 (NVE) er lagt inn med plassering hentet fra NVE sin database og høyder målt opp i 2015. Terrengmodellen er basert på 1 meters koter i tillegg til punktene målt i 2015 for Beverøya Camping. Selve campingområdet er flatt og det er knyttet en usikkerhet til nøyaktigheten av terrengmodellen. Der terrenget har høydeforskjeller på under 1 meter vil ikke disse alltid bli riktig modellert i tin-modellen. Resultatene bør derfor ses i lys av dette. Figur 4 Tin-modell for Beverøya Camping HecRas modellering For beregning av flomsoner er Hec Ras 5.0.1 benyttet og det er benyttet 2d-simulering. Beregningsområdet strekker seg fra Valenvegen og til ca 1 km nedenfor campingen. Beregningsgriddet er Ruhetsfaktoren Manning s n varierer ut fra terrengtyper og er videre endret ved kalibreringen. 7 (15)
Kalibrering av HecRas Den kjente flomhendelsen det skal kalibreres mot er fra oktober 1987. Fra ekstremverdianalysene ser man at høyeste døgnmiddelvannføring inntredde 17.10.1987 og vannføringen fra Hagadrag var 341.02 m 3 /s. Skaleres denne til Beverøya vil flomstørrelsen være 377 m 3 /s ved Beverøya Camping. Bø kommune ved Ingrid Bergane har bistått med oppmåling av flomhøyder fra flommen i 1987. Det er 3 flomhøyder som er identifisert. Det er knyttet usikkerhet til disse høydene spesielt fordi det er lenge siden de inntraff, og terrenget kan være endret. Høydene behandles derfor som cahøyder. Figur 5 16.51 Hagadrag, maksimalverdier for flom, 1987 8 (15)
Figur 6 16.51 Hagadrag, middelverdier for flom, 1987 Tabell 4 Observerte vannstander 1987-flommen, se kart Figur 7. Nr Flomvannstand Beskrivelse H1 33.1 Punkt ved resepsjon (Beverøya Camping) H2 33.15 Punkt på vegg ved hytte (Beverøya Camping) H3 36.53 Valengeven (ref Bjørn Kaasa) Renseanlegg 28,7 I mail fra Lars Tore Svendsen (VA-ingeniør) via Kristin Karlbom Dahle fra Bø kommune, 3 juni 2015. 9 (15)
Figur 7 Anvisning av punktene H1, H2 og H3 Modellen er kalibrert ut fra kjent flomstørrelse fra 1987, H1 og H2. Lokalitetene H1 og H2 befinner seg på selve Beverøya Campingområde og observerte vannstander er henholdsvis 33.1 moh og 33.15 moh. Kalibrert vannstand med flomstørrelse Q=377 m 3 /s er H1=33.5 moh og 33.3 moh. Dette anses som tilstrekkelig for modelleringen da det er knyttet noe usikkerhet rundt sammenheng vannføring og vannstand for flomsituasjonen i 1987. 10 (15)
Tabell 5 Resultat av kalibrering Lokalietet Observert vannstand [moh] Modellert vannstand [moh] Modellert terreng [moh] H1 33.1 33.5 32.96 H2 33.15 33.3 32.67 H3 36.53 Renseanlegg 28,7 Figur 8 Flomsone oktober 1987, kalibreringsresultat 11 (15)
Resultat Den kalibrerte Hec Ras modellen er benyttet til å modellere flomstørrelsene Qmiddelflom, Q200 og Q200+klimpåslag. Qmiddelflom: Qm er beregnet til 127,9 m 3 /s. Utbredelsen er vist i figuren under. Figur 9 Qmiddelflom 12 (15)
Q 200: Q200 års flommen er beregnet til 456 m 3 /s. Utbredelsen er vist i figuren under. Figur 10 Flomsoner 200 års flom og en middelflom 13 (15)
Q 200+20% klimapåslag: Q200+klimapåslag er beregnet til 547 m 3 /s. Utbredelsen er vist i figuren under. Figur 11 Flomsoner 200 års flom med 20 % klimapåslag sammen med middelflommen Flomsonen er beregnet ut fra digitale høydekurver som avviker noe fra høydekotene som er vist på bakgrunnskartet. Dette er forklaringen på hvorfor flomsonen krysse høydekoter. Området helt nord på kartutsnittet er noe usikker. 14 (15)
Sikkerhetsmargin +0,5 meter Det ble av NVE anbefalt å legge på en sikkerhetsmargin på +0,5 meter. Tabell 6 Vannstand og sikkerhetsmargin Vannstand Vannstand + sikkerhetsmargin Q200 Q200+klima Q200 Q200+klima Kommentar P1 35.4 35.5 35.9 36 Vann over flomsikringsvollen P2 34.4 34.4 34.9 34.9 Vann på nivå med flomsikringsvoll P3 34.1 34.2 34.6 34.7 Nytt område vil være dekket av vann P4 33.8 33.8 34.3 34.3 P5 33.5 33.6 34 34.1 15 (15)